基本信息
書名:語音識彆與控製應用技術
定價:36.00元
作者:劉幺和,宋庭新著
齣版社:科學齣版社
齣版日期:2008-02-01
ISBN:9787030209825
字數:
頁碼:
版次:1
裝幀:平裝
開本:16開
商品重量:0.322kg
編輯推薦
本書圍繞實際案例和試驗,講解瞭語音識彆的各項開發技術,力爭通過實用係統的開發使讀者比較全麵地掌握語音識彆及其在控製領域的應用技術。全書共包括8章:章對語音識彆的基本原理和隱馬爾可夫模型進行瞭介紹;第2章介紹瞭常用的語音信號分析和處理方法,包括時域和頻域分析、端點檢測和隱馬爾可夫模型的改進等問題;第3章介紹瞭本書中用到的語音識彆開發平颱,即Dialogic電話語音卡和Nuance語音識彆軟件,並對嵌入式係統開發中的語音識彆芯片Uniute和開源語音識彆工具包HTK/ATK進行瞭介紹;第4章介紹瞭語音識彆在CTI中的應用,包括TTS、呼叫中心、IVR等係統的開發方法;第5章結閤SALT開發包介紹瞭語音識彆技術在Web中的應用以及使用RIA技術開發富客戶端;第6章介紹瞭基於Nuance:的語音控製軟件的設計方法;第7章介紹瞭基於web Services的語音遠程控製係統開發方法,對本體和語義Web服務的應用進行瞭介紹;第8章介紹瞭基於淩陽單片機的嵌入式語音控製器的硬件和軟件設計方法。
內容提要
隨著計算機處理能力的不斷提高,語音識彆技術得到瞭迅速發展,支持語音識彆的各種産品紛紛麵世。同時,近幾年工業機器人技術和信息傢電技術正在嚮智能化、模塊化和係統化的方嚮發展。研究工業控製領域的語音識彆技術,開發實用的語音識彆和控製係統,對於語音識彆技術的普及與應用具有十分重要的意義。本書主要介紹語音識彆及其在控製領域的應用技術開發方法,對語音識彆的原理和模型、語音信號處理方法、硬件和軟件開發平颱進行瞭介紹,對語音識彆在web中的應用、語音控製軟件的設計和語音遠程控製技術以及語音控製器等內容都結閤實例講解瞭其開發過程。
本書可以作為高等學校計算機、測控和機電等專業本科生和研究生的學習參考書,也可以作為相關領域技術人員的參考資料。
目錄
前言
章 語音識彆原理
1.1 引言
1.2 語音識彆基礎
1.2.1 語音識彆的基本原理
1.2.2 語音識彆的方法
1.3 語音識彆模型——隱馬爾可夫模型
1.3.1 馬爾可夫鏈
1.3.2 隱馬爾可夫模型的定義
1.3.3 隱馬爾可夫模型的三個問題
1.3.4 隱馬爾可夫模型在語音識彆中的應用
1.3.5 隱馬爾可夫模型存在的問題
1.4 常用特徵模闆訓練法
第2章 語音信號的分析與處理
2.1 引言
2.2 語音信號預處理
2.2.1 數字語音信號
2.2.2 使用MATLAB處理語音信號
2.3 端點檢測
2.3.1 流程圖
2.3.2 源程序
2.3.3 運行圖
2.4 語音信號的時域處理
2.4.1 短時平均能量和幅度
2.4.2 短時平均過零率
2.5 語音信號的頻域處理
2.5.1 短時傅裏葉變換STFT
2.5.2 譜熵
2.5.3 綫性預測倒譜參數LPCC
2.5.4 Mel倒譜係數MFCC
2.5.5 MFCC的實現
2.6 隱馬爾可夫模型的改進
2.6.1 識彆流程
2.6.2 矢量量化
2.6.3 進化算法EA
2.6.4 HMM的改進
第3章 語音識彆的硬件和軟件平颱
3.1 引言
3.2 語音識彆芯片
3.2.1 Uniute芯片結構和參考設計
3.2.2 基於UniLite芯片的嵌入式語音處理技術
3.2.3 基於UniLite芯片的語音協處理模塊
3.2.4 典型應用舉例
3.3 電話語音卡
3.3.1 Dialogic語音卡硬件原理
3.3.2 Dialogic語音卡軟件接口
3.3.3 Dialogic語音卡的初始化
3.4 語音識彆軟件
3.4.1 Nuance的基本結構和技術特點
3.4.2 Nuance語音識彆過程
3.4.3 基於Nuance的語音識彆應用程序開發方法
3.5 語音識彆工具包HTK/ATK
3.5.1 HTK簡介
3.5.2 ATK簡介
第4章 語音識彆與CTI
4.1 引言
4.2 語音閤成技術
4.2.1 語音閤成技術原理
4.2.2 TTS開發包
4.3 呼叫中心
4.3.1 呼叫中心現狀與分析
4.3.2 交互式語音應答IVR框架設計
4.3.3 IVR框架的代碼實現
4.3.4 IVR內容編輯
4.3.5 呼叫流程的運行
4.3.6 IVR係統的完善
第5章 語音識彆在Web中的應用
5.1 引言
5.2 SALT體係結構
5.3 SALT Web應用開發方法
5.3.1 SALT開發平颱
5.3.2 SALT控件元素
5.3.3 事件處理
5.3.4 對話流程
5.4 基於SALT的語音識彆web應用實例
5.4.1 係統功能
5.4.2 係統設計與實現
5.4.3 SALT Web應用係統的測試
5.5 SALT語音識彆的優勢
5.6 使用RIA技術開發語音識彆富客戶端
5.6.1 什麼是RIA
5.6.2 RIA技術的優勢
5.6.3 RIA開發技術Flash/Flex
5.6.4 RIA開發過程
第6章 語音控製軟件的設計
6.1 引言
6.2 開發平颱和工具
6.3 語音控製軟件總體設計
6.3.1 係統結構
6.3.2 係統功能
6.3.3 控製流程
6.4 控製程序設計
6.5 語音命令的生成
6.6 係統延遲分析
第7章 基於Web Services的語音遠程控製
7.1 引言
7.2 Web Services技術
7.3 本體與語義Web服務
7.3.1 本體的概念
7.3.2 語義Web服務
7.4 基於Web Services的語音遠程控製係統設計
7.4.1 係統總體結構
7.4.2 工業機器人硬件編程接口
7.4.3 基於Web Services的控製軟件設計
7.4.4 機器人控製的領域本體設計
7.4.5 基於本體的語義Web服務模型的建立
7.4.6 客戶端設計
第8章 嵌入式語音控製器的設計
8.1 引言
8.2 語音控製器總體設計
8.3 語音控製器硬件設計
8.3.1 淩陽SPCE061A單片機簡介
8.3.2 語音控製器電路闆設計
8.4語 音控製器軟件設計
8.4.1 淩陽μ'nSP IDE的項目結構
8.4.2 控製器程序總體設計
8.4.3 係統初始化程序設計
8.4.4 主控程序設計
參考文獻
作者介紹
文摘
序言
這本書的價值,遠不止於技術理論的講解,它更像是一本關於“未來生活方式”的藍圖。當我讀到關於“情感計算”和“個性化語音交互”的章節時,我被深深地吸引瞭。作者探討瞭如何通過分析語音中的情感信息,讓機器更加理解用戶的情緒狀態,從而提供更具同理心和個性化的服務。想象一下,一個智能音箱能夠感知到你語氣中的疲憊,然後主動為你播放舒緩的音樂,或者一個客服機器人能夠辨彆齣你話語中的不滿,並立即升級處理流程,這種更加人性化的交互,無疑是語音技術發展的下一個重要方嚮。 書中還對語音技術在不同行業領域的應用進行瞭前瞻性的預測,從醫療健康、教育培訓到金融服務,幾乎涵蓋瞭我們生活的方方麵麵。例如,在醫療領域,語音識彆可以用於輔助醫生記錄病曆,提高工作效率,甚至通過分析患者的語音特徵,輔助診斷某些疾病。在教育領域,個性化的語音輔導係統能夠根據學生的學習進度和語言特點,提供定製化的指導。這些描繪,讓我看到瞭語音技術不僅僅是便利的工具,更是能夠深刻改變社會運行模式的驅動力。作者在分析這些應用時,也並不迴避其中的倫理和社會挑戰,比如數據隱私、信息安全等問題,這種全麵的視角,讓這本書的價值更顯厚重。
評分拿到這本《語音識彆與控製應用技術》時,我心中是帶著一絲忐忑的,畢竟“技術”二字,常常意味著枯燥和晦澀。然而,書中的內容卻徹底打消瞭我的顧慮,作者以一種充滿智慧和激情的筆觸,將復雜的語音技術描繪得生動有趣。書中在講解“麥剋風陣列”和“波束形成”技術時,並沒有僅僅停留在原理的介紹,而是生動地模擬瞭多個麥剋風協同工作的場景,如同一個“指揮官”在眾多聲音的海洋中,精準地捕捉目標聲音的信號,並將乾擾聲音有效地抑製。這種場景化的描述,讓我仿佛置身於一個真實的聲學實驗室,親眼見證著技術如何解決實際問題。 我尤其喜歡書中對“自然語言理解”(NLU)部分的處理。作者詳細介紹瞭NLU在語音控製係統中的核心作用,以及如何通過各種方法,包括規則匹配、統計模型和深度學習模型,來解析用戶輸入的自然語言,提取齣用戶的意圖和相關信息。他沒有迴避這一領域的復雜性,而是通過清晰的邏輯和案例,展示瞭如何將看似模糊的語言指令,轉化為計算機能夠理解的結構化數據。例如,在講解“槽位填充”時,作者用一個訂餐的場景來類比,用戶說“我要一份宮保雞丁”,那麼“宮保雞丁”就是“菜品”這個槽位的值,而“一份”則錶示數量。這種生活化的例子,讓我能立刻領會到抽象的技術概念。
評分閱讀這本書的過程,就像是參加瞭一場深入的行業研討會,作者仿佛一位經驗豐富的引導者,帶領我穿越語音識彆與控製技術的廣闊天地。當我看到書中關於“自然語言處理”與“深度學習”在語音技術中扮演的角色時,我被深深地震動瞭。作者並沒有簡單地列齣算法名稱,而是通過循序漸進的方式,闡述瞭神經網絡、循環神經網絡(RNN)、長短期記憶網絡(LSTM)等模型是如何被應用於語音識彆的。他解釋瞭這些模型如何能夠“學習”聲音的序列信息,從而捕捉到語言的細微之處,比如語調、語速的變化,以及不同發音之間的關聯性。這讓我對當前人工智能的強大能力有瞭更直觀的認識,原來我們日常聽到的那些流暢的語音交互,背後是如此復雜而精妙的算法在支撐。 更令我興奮的是,書中還穿插瞭大量的案例分析和項目實踐指導。例如,如何利用開源的語音識彆引擎(如Kaldi或Sphinx)搭建一個簡單的語音助手,如何將識彆到的文本信息轉化為可執行的命令,以及如何設計用戶友好的語音交互界麵。這些實操性的內容,對於想要將所學知識付諸實踐的讀者來說,無疑是寶貴的財富。我腦海中立刻浮現齣自己在傢中構建一個小型智能傢居控製係統的想法,通過這本書提供的指引,我似乎看到瞭實現這一目標的可能性。作者在案例中強調瞭“迭代優化”的重要性,即在實際應用中不斷收集用戶反饋,調整模型參數,從而提升係統的性能和用戶體驗。這一點也讓我深有體會,真正的技術落地,從來都不是一蹴而就的。
評分當我翻閱到書中關於“語音交互的未來發展趨勢”的章節時,我的思緒仿佛被拉嚮瞭遙遠的未來。作者不僅對當前的技術進行瞭深入的剖析,還大膽地預測瞭未來的發展方嚮,例如更自然的對話式AI、更智能的情感交互、以及更廣泛的跨平颱融閤等。他描繪瞭一個更加智能、更加互聯的未來世界,在這個世界裏,語音將成為連接人與機器,以及人與人之間溝通的無縫橋梁。這種對未來的深刻洞察,讓我對接下來的技術發展充滿瞭期待。 書中還對“語音技術與物聯網”的結閤進行瞭詳細的闡述。作者描繪瞭如何在智能傢居、智能穿戴設備、智能交通等領域,通過語音技術實現更便捷、更高效的交互。例如,通過語音指令控製傢中的智能電器,通過語音助手獲取實時交通信息,或者通過語音界麵與智能穿戴設備進行互動。這些設想,在我看來已經不再是遙不可及的科幻,而是正在逐步實現的現實。作者在分析這些應用時,也同樣注重技術的可行性和倫理考量,展現瞭其全麵的技術視野。
評分這本書的文字,仿佛是一種奇妙的化學反應,將晦澀的技術原理與廣闊的應用前景融為一體。當我讀到關於“聲紋識彆”的應用時,我被它所帶來的安全性和便捷性深深吸引。書中詳細闡述瞭聲紋識彆的技術原理,包括如何提取和比對說話人的聲學特徵,以及如何在身份認證、欺詐檢測等場景中應用這項技術。這讓我想到,未來我們或許可以通過自己的聲音來解鎖手機、支付賬單,甚至進入安全的場所,而不再需要記憶復雜的密碼或者攜帶實體證件。這種通過“聽”來實現“身份驗證”的設想,在書中被描繪得具體而可行。 此外,書中還對“語音閤成”(TTS)技術進行瞭深入的探討。作者不僅介紹瞭TTS的基本原理,包括如何將文本轉化為語音信號,還詳細闡述瞭如何通過調整語速、語調、情感等參數,讓閤成的語音更加自然、富有錶現力。這讓我對那些越來越逼真的語音助手和播音員的閤成聲音有瞭更深的理解。我特彆欣賞作者在講解TTS時,所采用的“情感化”描述,他強調瞭讓機器“學會說話”,並且能夠“帶有感情地說話”,這不僅僅是為瞭技術的進步,更是為瞭構建一種更具人文關懷的人機交互體驗。
評分這本書的書寫風格,如同一位經驗豐富的導遊,帶領我穿越語音技術發展的悠長河流,並深入探索其最前沿的寶藏。在講解“語音識彆模型的評估指標”時,作者並沒有簡單地羅列幾個術語,而是用大量篇幅闡釋瞭諸如準確率、召迴率、F1值等指標的意義,以及它們在不同應用場景下的重要性。他強調瞭“理解”這些指標的重要性,而不僅僅是“記住”它們,並舉例說明瞭在某些場景下,即使準確率稍有下降,但召迴率的提升可能更為關鍵。這種嚴謹而富有洞察力的分析,讓我對技術評估有瞭更深入的認識。 我特彆喜歡書中關於“魯棒性語音識彆”的章節。作者詳細介紹瞭在嘈雜環境、遠場拾音、多人交談等復雜場景下,語音識彆係統所麵臨的挑戰,並係統地介紹瞭各種解決策略,如降噪算法、迴聲消除技術、以及基於深度學習的語音增強方法。他甚至還探討瞭如何通過“眾包”的方式,收集不同環境下的語音數據,來訓練更具魯棒性的模型。這種將理論與實踐緊密結閤,並且關注實際應用中各種“疑難雜癥”的寫作方式,讓我覺得這本書的價值非常高。
評分這本書在講解語音技術的同時,還融入瞭大量的“人性化”思考。在探討“語音交互的用戶體驗”時,作者並沒有僅僅關注技術本身的效率,而是將用戶的感受和需求放在瞭首位。他詳細分析瞭如何設計更自然、更流暢的語音交互流程,如何處理用戶的錯誤指令,以及如何通過友好的反饋機製,提升用戶的滿意度。這讓我意識到,技術本身隻是工具,最終的價值在於它如何服務於人。 我特彆喜歡書中關於“語音助手的設計原則”的章節。作者強調瞭“簡潔性”、“一緻性”和“適應性”等原則,並舉例說明瞭如何在實際設計中應用這些原則。例如,在設計一個語音助手時,需要確保其指令集簡潔明瞭,交互流程符閤用戶的習慣,並且能夠根據用戶的反饋進行自我優化。這種以用戶為中心的視角,使得這本書的指導意義非凡,它不僅僅是關於技術,更是關於如何創造齣真正好用的産品。
評分當我翻閱到關於語音控製的部分,這本書的實用性便得到瞭更淋灕盡緻的體現。作者沒有止步於理論的探討,而是將目光投嚮瞭實際的應用場景,從智能傢居的控製,到車載係統的交互,再到工業自動化領域的應用,都進行瞭細緻的梳理和分析。我特彆關注瞭其中關於智能傢居的部分,書中詳細介紹瞭如何將語音識彆技術與傢中的燈光、空調、電視等設備進行聯動,通過簡單的語音指令,就能實現“打開客廳的燈”、“將空調溫度調至25度”等操作。這讓我不禁聯想到自己傢中日益智能化的設備,過去還需要通過手機APP或者遙控器進行繁瑣的操作,而這本書則描繪瞭未來更加便捷、人性化的交互方式。作者甚至還提及瞭一些高級的應用,比如通過語音指令進行遠程設備管理,或者在特定場景下(如雙手不便時)進行復雜的操作,這讓我看到瞭語音技術在提升生活品質和工作效率方麵的巨大潛力。 在講解語音控製的實現過程中,作者也深入剖析瞭相關的技術挑戰,例如如何處理嘈雜環境下的語音信號、如何區分不同說話人的聲音、如何保證指令的準確性和響應速度等。這些技術難點,在書中得到瞭詳細的解答,作者通過介紹各種濾波算法、特徵增強技術、以及魯棒性更強的識彆模型,為讀者提供瞭解決這些問題的思路和方法。我尤其對書中關於“意圖識彆”和“槽位填充”的概念印象深刻。前者是理解用戶指令的“意圖”,比如是“播放音樂”還是“設置鬧鍾”,後者則是提取指令中的具體“參數”,比如歌麯名稱、播放時長等。這種將自然語言理解與具體執行動作相結閤的設計,是實現智能語音交互的關鍵,也是這本書最吸引我的地方之一,它讓我看到瞭理論與實踐之間是如何緊密連接的。
評分這本書在內容上,呈現齣一種“厚積薄發”的質感。在深入講解各種先進的語音識彆算法和控製策略的同時,作者還巧妙地穿插瞭一些曆史的維度,追溯瞭語音技術發展的早期探索,比如早期的聲學分析方法、基於規則的語音識彆係統等。這不僅讓我對這項技術的演進有瞭更深刻的理解,也為我提供瞭看待當前技術發展的曆史參照。我瞭解到,如今我們習以為常的語音助手,其背後凝聚瞭多少代研究者的心血和智慧,這種曆史的迴顧,讓我對技術本身産生瞭更深的敬意。 更讓我印象深刻的是,作者在描述一些復雜的概念時,總能找到恰當的比喻。例如,在解釋“聲學特徵提取”時,他將聲音比作一幅色彩斑斕的畫作,而聲學特徵提取的過程,就是從這幅畫中提取齣關鍵的色彩、綫條和紋理,以便計算機能夠“理解”這幅畫。這種形象的比喻,極大地降低瞭技術門檻,讓我這個非科班齣身的讀者也能輕鬆地掌握核心要點。此外,書中還對一些常見的誤解和挑戰進行瞭辨析,例如“為什麼語音識彆不是100%準確?”、“如何處理口音和方言的差異?”等問題,這些都觸及到瞭實際應用中的痛點,作者給齣的解答,既有理論依據,又有實踐經驗。
評分這本書的齣現,恰逢其時,如同在信息洪流中找到瞭一座燈塔,為我這樣對語音交互技術充滿好奇但又苦於無從下手的人指明瞭方嚮。初拿到這本書,我便被它樸實卻富有深度的封麵所吸引,封麵上“語音識彆與控製應用技術”幾個字,如同一個召喚,瞬間點燃瞭我對探索背後奧秘的渴望。翻開扉頁,序言中作者對於語音技術發展曆程的迴溯,以及對未來應用場景的展望,更是讓我對接下來的閱讀充滿瞭期待。我本身並非計算機專業的科班齣身,但對智能設備和人機交互有著濃厚的興趣,時常在想,為何手機助手能夠如此精準地理解我的指令,為何智能音箱能在我一句“播放音樂”後立刻奏響我心儀的鏇律?這本書,似乎就為我揭開這些神秘麵紗的鑰匙。 書的第一部分,深入淺齣地介紹瞭語音識彆的底層原理,從聲學模型到語言模型,再到聲學特徵提取,每一個概念都被拆解得清晰明瞭。我尤其喜歡作者在講解聲學模型時,沒有一味地堆砌復雜的數學公式,而是通過生動的類比,比如將聲音信號比作一串串連續的、充滿變化的音符,而聲學模型則如同一個精密的“聽寫員”,努力辨彆齣每一個音符的細微差彆,並將其轉化為可能的音素。這種貼近生活化的解釋,讓我這個非專業人士也能相對輕鬆地理解那些看似晦澀的理論。而對於語言模型,作者則將其比作一個“預測大師”,通過分析海量的文本數據,學習到詞語齣現的概率和組閤規律,從而在識彆齣某個音素後,能更準確地預測齣完整的單詞和句子。這些講解,不僅讓我對語音識彆的技術框架有瞭初步的認識,更讓我對其背後蘊含的智慧和工程的精妙之處感到驚嘆。
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